La misurazione estremamente precisa del tempo ha fatto enormi progressi negli ultimi anni, con l’avvento degli orologi atomici ottici che sono centinaia di volte più precisi rispetto agli orologi atomici standard utilizzati globalmente. Questi orologi hanno stabilito numerosi record, ma i ricercatori stanno già guardando oltre, puntando alla realizzazione di un orologio nucleare.
La chiave per la misurazione estrema del tempo risiede nella capacità di misurare con precisione un battito quasi istantaneo. Nei tradizionali orologi atomici, questo battito è rappresentato dagli elettroni che saltano tra i livelli energetici, mentre negli orologi atomici ottici, più precisi, vengono impiegate diverse lunghezze d’onda e atomi diversi.
Tuttavia, negli orologi nucleari, i cambiamenti nei livelli energetici avvengono nel nucleo, che è più stabile rispetto agli elettroni al bordo dell’atomo. Per eseguire questi salti energetici sono necessarie luci ad alta energia, come i raggi X, ma il torio-229 ha dimostrato di avere il salto energetico più basso di tutti gli atomi, richiedendo luce ultravioletta, più facilmente utilizzabile.
Per misurare con precisione il valore di questa transizione energetica, i ricercatori hanno impiegato un orologio atomico ottico estremamente preciso, un cristallo contenente torio-229 e un laser, compiendo così il primo passo fondamentale verso la creazione di un nuovo metodo di misurazione del tempo.
“Immagina un orologio da polso che non perderebbe un secondo nemmeno dopo miliardi di anni”, ha dichiarato Jun Ye, autore principale dell’Istituto Nazionale di Standard e Tecnologia. “Sebbene non siamo ancora arrivati a quel livello, questa ricerca ci avvicina a una precisione così straordinaria.”
La precisione estrema nella misurazione del tempo può sembrare non avere un’applicazione pratica immediata, ma gli orologi atomici sono utilizzati indirettamente in molte aree, come nei trasferimenti bancari, nei sistemi di navigazione e altro ancora. Un’accuratezza temporale maggiore porta a miglioramenti in tutti questi settori, nonché a una maggiore velocità di internet e comunicazioni più sicure.
Il professor Thorsten Schumm, co-autore dell’Università di Tecnologia di Vienna, ha sottolineato l’importanza di questo primo prototipo: “Con questa dimostrazione, abbiamo mostrato che il torio può fungere da cronometro per misurazioni ultra-precise.” Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature, aprendo la strada a un nuovo futuro per la misurazione del tempo.
Links:
